Poznámka editora: Tento príspevok pre hostí napísal Andy Tomaswick, elektrotechnik, ktorý sleduje vesmírnu vedu a technológiu.
Ako uznávaný astronóm Carl Sagan kedysi skvele poznamenal: „Všetci sme z hviezd.“ Podobne aj množstvo mimoslnečných planét, ktoré sa v súčasnosti objavujú v úchvatnom tempe. Čo Sagan myslel, bolo to, že všetky prvky ťažšie ako vodík a hélium, ktoré sa astrofyzikom bežne nazývajú „kovy“, sa musia vytvárať vo vnútorných peciach hviezd. Vytvorenie týchto ťažších prvkov však vyžaduje nejaký čas, a keďže sú potrebné na spustenie planéty, tieto časové rozpätia by mohli mať zásadný vplyv na tvorbu slnečnej sústavy.
Nový výskum vedený Kodanskou univerzitou s pomocou Centra pre astrofyziku Harvarda-Smithsoniana vrhá trochu svetla na tieto časové obdobia. V novinách, ktoré sa nedávno predstavili na stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti, Lars Buchhave a jeho tím vybrali viac ako 150 hviezd so známymi planetárnymi systémami, ktoré boli katalogizované misiou Kepler v NASA. Potom študovali kovový obsah tejto hviezdy a veľkosť planét v ich slnečných systémoch. Zistili, že planéty s plynovými obrami sa častejšie vytvárajú okolo hviezd bohatých na kovy, zatiaľ čo zemské planéty sa rovnako pravdepodobne vytvárajú okolo hviezd bohatých na kovy alebo chudých na kovy.
Ako tím vysvetľuje, dôvod tohto problému je úhľadný do modelu „jadrovej narastania“ planétovej formácie. Každý plynový gigant má kovové jadro, ktoré sa hromadí okolo vodíka a hélia. Ak sa však nebude zhromažďovať žiadne jadro, ľahšie prvky budú odfúknuté hviezdnymi vetrami, zatiaľ čo hviezda bude stále pomerne mladá. Ak má hviezda dostatočne vysoký obsah kovu, jej potenciálne planéty by mohli byť schopné rýchlo vytvoriť veľké kovové jadro skôr, ako vietor začne pracovať. Jadro potom gravitačne pritiahne zvyšný plyn k sebe a narodí sa nový plynový gigant.
Na druhej strane tvorba pozemských planét nezávisí od hélia a vodíka, a preto nepodlieha rovnakým časovým obmedzeniam. Ak má hviezda nižší obsah kovu, môže to trvať dlhšie, kým sa vytvoria pozemské planéty, ale všetky zložky sú tam stále. V podstate nie je horná časová hranica pre formovanie pozemskej planéty, zatiaľ čo plynový gigant sa musí rýchlo rozvíjať, aby udržal vodík a hélium zachytené v slnečnej sústave.
Rovnako ako všetky dobré výskumy, aj tieto výsledky otvárajú mnoho ďalších otázok. Ako rýchlo sa musí tvoriť jadro plynového obra skôr, ako sa stratí jeho materiál? Sú pozemské planéty omnoho bežnejšie vzhľadom na ich väčšie časové plány tvorby a početnejšie potenciálne materské hviezdy? Budúce práce na extra solárnych planetárnych systémoch môžu pomôcť poskytnúť viac odpovedí.
Titulok úvodného obrázku: Koncepcia tohto umelca ukazuje novovytvorenú hviezdu obklopenú krúživým protoplanetárnym diskom prachu a plynu. Kredit: University of Copenhagen / Lars Buchhave
Zdroj: Harvardovo-Smithsonovské centrum pre astrofyziku
